山西省民爆集团有限公司 山西太原 030300
摘要:近年来,在矿山开采中,爆破技术有着广泛应用,通过爆炸达到矿山建设要求。科技不断发展下,我国采矿工程爆破技术也有很大提升。传统爆破采矿技术的危险性较高,操作中受人为因素影响容易引发安全事故,产生严重后果。因此不仅要强化采矿爆破安全意识,更要不断发展新型爆破技术和设备,提升爆破采矿安全性。本文将通过简单阐述爆破与炸药技术的原理基础,再探讨在采矿工程的操作步骤与具体应用,并结合具体地理条件,制定不同的技术方案,并评估效率与采矿安全。
关键词:爆破技术采矿工程 应用
1 爆破技术的原理
爆炸使物质在极短的时间内,发生一系列物理与化学变化,对被爆破物质做功,产生巨大的能量释放,并可能伴随有声、光、电、热等可能的作用效果,主要的爆炸类型大体为物理、化学、核爆炸等,因此应用在采矿工程中,应该首先进行实地勘探,确定最终的爆炸种类与作用条件,首先这是放热反应,并且会高速剧烈进行,并产生大量气体,所以爆炸的环境要求也十分高,都需要提前进行条件构造,再严格按照安全规范,以顺利实施开采工程。同时有效的地质勘测首要一点就是对地质的数据分析,再对进其进行相应的开发工程设计,而后组织施工,并依照这些数据对于爆破全程进行指导支持。一系列工作完成以后,再对矿山爆破整体进行工程验收与项目查验,进一步的提升工程质量。采矿工程这类高危性作业,对于工作人员的要求也十分高。
2 爆破技术在采矿工程中的应用
2.1 等离子爆破技术
炸药爆破是传统的爆破技术中最常见的形式,但炸药爆炸时产生的有害气体对周围环境产生不良影响,污染环境。今天,我们追求可持续发展,在人们环保意识日益攀升的状态下,爆破技术的应用必须要关注环境保护的问题,尽量降低爆破技术给环境带来的污染。等离子爆破技术就是通过利用电能取代化学能,从而实现对岩石的破坏。工作原理如下:通过在蓄能电容器中储存巨大的电能,通过遥控器触发电路的充分利用,从最大电流开关装置进行启动并工作,此外还有有效完成闭合工作。在起爆情况下,电容器能够向着封闭的炮孔底释放出巨大的电能。释放出来的电能能够有效地转化电解质,将电解质转化为等离子,其压力能够达200MPa。等离子在加速膨胀的状态下能够击碎岩石。等离子爆破技术具有多方面的优势,其不仅不生成有害气体,更能够很好的保护采矿环境。
2.2电子雷管爆破技术
该技术在采矿项目中的应用应是最重要和应用最广泛的爆破能力之一。实际应用中主要考虑了传统爆破网络的生产和使用原则,尤其是在线路电路中加入了芯片小型电子定时电路。在这种技术的基础上,产生了延迟爆破。在设计过程中,可以手动设置网络中的分解顺序,然后生成按预设分解顺序运行的分解位置的总输出。但应特别注意的是在使用爆破能力时,通常在每次爆破和每一个爆破周期都安装防护过滤器,以确保在整个过程中不会发生危险事件,从而确保采取有效的安全措施。在实际应用过程中,电子雷管的选择至关重要,其选择应遵循抗静电性好、抗杂散电流、抗射频灵敏度高、组网容量大(一般来说组网容量应在20个以上)、操作简便、使用经济的原则。
2.3 激光和光纤起爆系统
激光和光纤起爆系统是由两部分构成的,分别为激光起爆系统和光纤起爆系统,但其控制源相同,是由同一台激光装置来进行控制的。其引爆原理是通过光纤母线和光纤脚线进行照射来实现引爆。激光和光纤起爆系统是一种新型起爆系统,已经在采矿工程中进行了广泛的应用。激光照射对于人的不良影响较小,该方法还可以进行远距离起爆,这些都是该起爆方法的优点。激光和光纤起爆系统的应用过程中,激光点火和续燃的性能都比较高,在安全性方面也更高,施工现场很少产生火药残留的情况,整体效果与电雷管效果基本一致,因此在采矿工程中被提倡。
2.4 水胶炸药爆破技术
当前在我国采矿行业中,铵油炸药是使用最为普遍的一种炸药,因为铵油炸药价格低、性能好,在业内获得了广泛的好评和应用。但是,铵油炸药具有一个显著的缺点即可燃性极高,在爆炸过程中可能引燃爆炸产生的粉尘,从而导致安全事故,尤其是开采含硫量较高的矿床时,引燃的几率则急剧攀升。因此,需要对该技术进行创新和改进,降低炸药的相对引燃性。水胶炸药则有效地弥补了这一不足,能够有效地避免二次爆燃事故的发生,因此可以在采矿工程中加大水胶炸药的推广力度,在含硫量较高的煤矿采掘工作中采用水胶炸药来进行爆破,从而避免燃烧事故的发生,提升煤矿开采的安全性。
2.5 中深孔爆破技术
中深孔爆破技术是当前国内主要采用的一种爆破方式,主要应用在采矿、铁路开挖、水利工程以及矿山剥离等工程中。一般来说,对于中小型露天矿山开采,主要推广的技术就是中深孔爆破技术,将开采技术和凿岩穿孔设备应用于中小型露天矿山。根据露天矿山地形地貌和生产规模的不同,资金投入的差异等采用不同的开采方式,诸如采用中深孔简易台阶、标准台阶以及轻型钻机的矮台阶等方式开采。爆破过程中,爆破技术可以采取多段微差爆破的形式,主要以非电起爆系统为主。露天矿山的条件不同,而中深孔爆破开采技术种类较多,刚好契合,为露天矿山安全技术改造提供了有力的支持,提供了多种技术途径和操作手段;为开采提供了较高的安全保障和良好的作业条件,由此推动了开采能力的提升,提高了生产效率,同时还兼具爆破量大、飞石少、爆破器材配送便利等多个优点,有效地提升了综合效益。中深孔爆破技术的应用,颠覆了以往浅孔爆破的方式。在实际的应用中不宜将安全平台设计过大,要注意前排药量要比后排的小,减小抛掷距离,确保爆破松散度并有效控制飞石距离。
3 爆破技术在实际工程操作中的关键点
首先要对于地质水平进行详尽的勘探与研究,再依据具体的情况应用最合适的爆破技术与操作器材,并对于所选器材进行仔细检查,确保工程施行中不会因器械问题而发生事故,极大的降低危险意外事故发生的可能性,这样才能使爆破力度达到最高效的预期效果。同时要对于爆破团队进行全方位的安全培训,树立严格的安全意识,并有具体的规范制度用以约束员工。对于所选定的爆破技术手段也该提前进行强度、范围等的预测,之后再确定起爆方式,选择是雷管引爆还是导爆索引爆,并提前估算好合适的延时时间,设置好起爆网络,最大化提高工程安全系数,也能充分提高采矿工作效率。爆破过程中飞石也会对于周围环境造成危险隐患,所以在工程开始前务必估算好飞石范围,设定安全区域,安装警戒设备,安排专人进行看护,并通过铁丝网、草垫等强韧材料对于飞石起到缓冲与阻碍作用,爆破安全度也会极大程度的进行提升。进行爆破时也必须树立好质量意识,并设置好严格的爆破质量管理体系,严控成本与资源浪费。
4 结束语
伴随新技术的发展,爆破新技术不断地被发明,环保性、安全性越来越高,有力的推动资源节约型、环境友好型社会的建设,面对当前矿区环境相对较差、新技术未得到有效普及的现状,我们要积极推动爆破技术的发展,并推动其在实际矿业开采过程中的应用,同时也要立足于矿业开采的实际情况,对爆破技术进行不断的开发和改进,更好地推动矿业开采工作的发展。
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